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Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques

Chapitre VIII : Les appareils d'appui 1/7 Fiche n°VIII-2 : Appareils d'appui à pot Révision : octobre 2009

Fiche n° VIII-2 "Appareils d'appui à pot"

1. Objet de la présente f iche

Cette fiche a pour objet le contrôle de la réception et de la mise en œuvre des appareils d’appui à pot sur les ouvrages d’art. Elle traite plus particulièrement des actions de contrôle relatives à la vérification de la conformité de la fourniture des appareils d’appui ainsi que de leur mise en oeuvre sur l’ouvrage. Elle est complétée par les fiches relatives au contrôle des bossages (n° VIII-3) et aux actions de vérinage et de calage (n° VIII-4).

2. Rappels

Le terme "Appareil d’appui" est attribué à un dispositif ayant pour rôle d’assurer la liaison entre la structure et son support et de transmettre aux appuis les efforts et les rotations supportés par le tablier d’un ouvrage d’art. Le schéma théorique du fonctionnement de la structure est étroitement lié aux degrés de liberté des appareils d’appui.

À titre de rappel, les fonctions assurées par les appareils d’appui sont de :

• transmettre les efforts verticaux dus au poids du tablier et aux charges d’exploitation ;

• permettre les variations de longueur du tablier sous les actions de la température, du retrait et du fluage ;

• transmettre totalement ou partiellement les efforts horizontaux dus aux effets introduits par les charges d’exploitation, aux effets résultant des modifications de longueur du tablier, aux effets du vent, aux actions accidentelles ;

• permettre des rotations de la structure sous charges d’exploitation ou à la suite de déformations différées de la structure ;

• d’accepter les mouvements différés des appuis.

Le bon fonctionnement mécanique, le maintien en état de service et la durabilité des ouvrages dépendent du soin particulier à apporter dans la qualité de la fabrication, le choix, le dimensionnement, et la mise en œuvre des appareils d’appui (à titre d'information, les principales techniques de pose sont définies dans la norme T47-816-3).

Il est donc essentiel de disposer d’appareils d’appui de fonctionnement efficace, pérennes, ceci d’autant que les conséquences financières de leurs éventuelles

défaillances sont sans commune mesure avec le coût modéré de leur fourniture (rapport de 1 à 50, voire plus).

GAMME ET TYPES D’APPAREILS D’APPUI

� APPAREILS D’APPUI EN ÉLASTOMÈRE FRETTÉ (Cf. fiche n° VIII-1)

� APPAREILS D’APPUI À POT

Ils sont constitués d’un coussin cylindrique d'élastomère enfermé dans un pot qui reçoit la charge par l’intermédiaire d’un piston formant couvercle du pot. Le coussin généralement en élastomère ne peut se déformer qu’à volume constant ce qui permet de transmettre des charges élevées en autorisant les rotations imposées par la structure. On distingue :

• Les appareils d’appui fixes

Ces appareils autorisent uniquement les rotations multidirectionnelles et empêchent tout déplacement horizontal (ou mouvement de translation au droit de celui-ci).

• Les appareils d’appui mobiles

Les possibilités de glissement (appareils d’appui uni ou multidirectionnels) sont assurées au moyen d’une feuille de PTFE1 alvéolée, graissée, et engravée dans la partie supérieure du piston sur laquelle va glisser une tôle en acier inoxydable spécialement traitée fixée à une plaque support dénommée plaque de glissement (ces éléments sont définis dans la norme NF EN 1337-2). Le guidage (appareils d’appui unidirectionnel) permettant d’orienter le sens de glissement est assuré, soit latéralement, soit par un guide médian constitué généralement d'une clavette. Selon l’importance des effets dynamiques et des rapports efforts horizontaux sur efforts verticaux concomitants, les appareils sont maintenus soit par simple frottement avec la structure, soit par boulonnerie et pattes de scellement ou systèmes de taquets.

Ces appareils sont munis d’index et de réglet de déplacement permettant le suivi dans le temps des mouvements. Ils comportent des dispositions permettant de protéger les éléments de glissement des poussières composées d'une part d'un système racleur à la périphérie du PTFE et généralement d'une jupe ou d'un soufflet à la périphérie de la plaque de glissement.

1 PTFE (PolyTétraFluorEthylène) ou Téflon.



ENJEUX

Les principaux enjeux liés à ces éléments de structures concernent leur rôle principal dans le fonctionnement de l’ouvrage. Les défauts constatés portent autant sur la conception que sur le dimensionnement et les problèmes liés à la pose. Ceci explique l'importance des principaux points suivants :

• le respect des positions des appareils au niveau des appuis et notamment de l’orientation et du sens des déplacements ;

• l’adéquation de la capacité de rotation de l’appareil d’appui aux conditions de rotations réelles régnant sur l’ouvrage intégrant notamment les rotations en phase de construction ;

• la durabilité des éléments métalliques assurée par la protection anti-corrosion ;

• la bonne transition des efforts du tablier vers les appuis au moyen d’un contact parfait aux interfaces de liaison entre l’appareil et les éléments de structure (Cf. fiche n° VIII-3).

Appareil d'appui à pot (Photo Sétra/CTOA)

SCHEMAS D’APPAREILS D’APPUI A POT

Composition schématique



Appareil d’appui fixe

Appareil d’appui unidirectionnel à guidage central

Appareil d’appui unidirectionnel à guidage latéral

Appareil d’appui multidirectionnel



3. Réglementation

Pour pouvoir accéder au marché européen, les appareils d'appui à pot doivent être marqués CE au sens de la DPC 89/106/CEE modifiée par la directive 93/68/CEE. En effet, dès qu'un produit est concerné par le marquage CE, un arrêté précise sa date d'application (arrêté du 24/04/2006 dans le cas présent), les dates de fin de fabrication et de fin de commercialisation des produits non marqués CE (31 décembre 2008 dans le cas présent).

Le marquage CE s'appuie sur la partie harmonisée (annexe ZA) de la norme NF EN 1337-5. Le système d'attestation de conformité retenu au sens de la DPC 89/106/CEE (modifiée par la directive 93/68/CEE) est le niveau 1.

4. Actions à mener

Préalablement à la réception sur chantier, les appareils d'appui à pot sont supposés avoir fait l'objet d'un contrôle extérieur de fabrication dont l'objet est de s’assurer au stade de la fabrication que les fournitures sont bien conformes aux spécifications et que le système qualité du fabricant permet d’assurer la maîtrise de la fabrication des composants selon les plans, de leur montage et des appareils d’appui assemblés. Cette action n’est réalisée que dans le cas où elle est prévue explicitement au marché. Les étapes suivantes sont présentées ci-après.

4 . 1 . - À l a r écept ion des apparei l s d 'appui

Nature de l'intervention Moyens Observations

• Vérifier la présence du marquage CE et de la conformité de la livraison (examen du certificat de conformité CE);

Caractéristiques géométriques (hauteurs, préréglages, parallélismes) conformes au CCTP du marché et plans visés. Le certificat de conformité CE doit inclure les informations suivantes : • numéro d'identification de l'organisme de

certification ; • nom et adresse du fabricant ; • description du produit (type, identification,

utilisation,…) ; • conditions particulières d'utilisation du produit • numéro du certificat ; • conditions et durée de validité du certificat ; • nom et fonction de la personne habilitée à

signer le certificat. • Vérifier le marquage de l'appareil d'appui ;

(traçabilité) Plaque d'identification comportant : • type ; • capacités d’effort et de déplacement ; • position ; • références du fabricant ou distributeur ; • repérage de la situation sur l’ouvrage, de

l’orientation et du sens du déplacement. • Vérifier l’absence de défaut ou d’endommagement

au transport et déchargement ; Absence de défaut apparent, notamment des chocs

• Vérifier les conditions de transport, de manutention et de stockage ;

Cf. § 3 de la NF EN 1337-11

• Vérifier les dispositifs de blocage provisoire ; Absence de rupture ou de déformations • S’assurer de l’existence du contrôle intérieur de

l’entreprise générale. Fiche de suivi de réception des appareils d’appui



4 .2 . - Au s tockage


• Vérification des conditions de stockage : Visuel

– surface propre et plane ;

– à l'abri de la pluie, du soleil, des souillures et de la poussière, de produits agressifs tels que huile de décoffrage ou autres produits néfastes.

4 .3 . - Avant l a mise en œuvre proprement d i te


• Vérification de l’existence des documents suivants et de procédures particulières éventuelles :

– PAQ de l’entreprise chargée de la pose ; Procédure de pose (respect de la norme T47-816-3)

– Plans d’exécution visés "bon pour exécution" ; - plans des bossages inférieurs et supérieurs (voir fiche n° VIII-3 "Bossages") ; - une vue en plan de l’ouvrage comportant la figuration des divers types d’appareils d’appui ; - leurs dimensions, les directions et leurs mouvements possibles.

– Note de calculs et, pour les appareils d’appui glissants, calcul justificatif donnant la valeur du préréglage des appareils d’appui glissants en fonction de la température ambiante (et si possible et justifié la température du tablier) ;

Valeur du préréglage des appareils d’appui glissants

– Procédure d’exécution des bossages ; Cf. fiche n° VIII-3 "Bossages"

– Procédures de pose provisoire ou définitive des appareils d’appui, phasage éventuel.

• Vérification du respect des tolérances d’exécution des bossages (en béton) ou des platines d'appui (en métal).

Cf. fiche n° VIII-3 "Bossages"

4 .4 . - Lors de la mise en oeuvre POINT D’ARRÊT (Pour la levée de ce point d’arrêt, il doit être vérifié que les interventions de contrôle prévues sur les points sensibles des § 4.1 à 4.3 ont été réalisées)


• Vérification de la propreté de l’environnement ; • Vérification du respect du positionnement de

l’appareil d’appui (emplacement, orientation, sens du déplacement) ;

Cf. plan d'exécution

• Vérification du préréglage des appareils d'appui glissants par rapport à la température ambiante (et si possible et justifié la température du tablier) ;

Comparaison entre la température ambiante lors de la pose et la température notifiée dans la note de calculs



• Vérification de l'application du contrôle intérieur prévu par l’entreprise ;

Cf. procédure de pose

• Vérification de la conformité de scellements ; Position des scellements et respect de la procédure

• Vérification des calages provisoires et définitifs. Voir fiche n° VIII-3 "Bossages" et n° VIII-4 "Vérinage/calage"

4 .5 . - À la mise en charge des apparei l s d 'appui (Il est conseillé de procéder à ces interventions préalablement à la réception de l'ouvrage)

L’appareil d’appui est considéré mis en service au moment du transfert de la réaction d’appui de l’ouvrage terminé sur celui-ci.


• Vérification de l'application du contrôle intérieur prévu par l’entreprise et notamment :

– les dispositions prévues pour la suppression des calages provisoires ;

– la dépose des dispositifs de fixation provisoire ;

– la propreté de l’environnement ;

– l’enregistrement des mesures avant et après débridage ;

Hauteurs, déplacements (position de l’index), rotation

– l’estimation des valeurs des réactions d’appui ; Voir fiche n° VIII-4 "Vérinage et calage"

– le relevé des températures ; Thermomètre Avec les relevés météorologiques 48 h avant

– les contacts entre les appareils d’appui et les zones d’appui ;

Réglet, cales genre "cales à bougies"

– l’intégrité des bossages et calages. Absence de fissuration et/ou d’éclatement – document de suivi

Les observations effectuées doivent être également complétées par un examen

local de la structure (tablier et appui) pour vérifier l’absence d’endommagement.

Avant de transférer la charge sur les bossages, vérifier que la résistance requise du béton est atteinte.



4 .6 . - Contrô le avant l a mise en se rv ice de l ’ ouvrage (po in t 0)

Nature de l'intervention Moyens1 Observations

• Relevé précis des valeurs permettant le suivi du comportement dans le temps de l'ensemble des appareils d'appui (hauteurs, rotations, déplacements) et éventuellement réactions d'appui (à apprécier à partir des pressions en fonction des caractéristiques des vérins) ;

Ces observations initiales sont complétées par les relevés effectués pendant la période des travaux lors des modifications de structure liées au phasage de construction (construction par phases avec clavage ou modification des réactions d’appui par vérinage) Cf. § 3.4.

• Vérification du glissement effectif ; Par la présence de traces de déplacement sur la tôle en acier inoxydable

• Vérification de l’efficacité des dispositifs de protection ;

• Contrôle de l'intégrité des bossages et calages.

5. Pour en savoir plus, consulter

• Norme T47-816-3 : Appareils d'appui en caoutchouc - Appareils d'appui à pot - Partie 3 : Pose des appareils d'appui à pot ;

• Norme NF EN 1337-1 (T47-820-1) : Appareils d'appui structuraux – Partie 1 : Indications générales ; • Norme NF EN 1337-2 (T47-820-2) : Appareils d'appui structuraux – Partie 2 : Éléments de glissement ; • Norme NF EN 1337-5 (T47-820-5) : Appareils d’appui structuraux – Partie 5 : Appareils d’appui à pot ; • Norme NF EN 1337-11 (T47-820-11) : Appareils d’appui structuraux – Partie 11 : Transport, entreposage

intermédiaire et montage ; • Note d'information technique n° 27 sur l'application nationale de la série de normes NF EN 1337 (appareils

d'appui structuraux) ; • Appareils d’appui à pot - Utilisation sur les ponts, viaducs et structures similaires - Guide technique. Sétra,

novembre 2007, 64 p. (référence Sétra : F0734) ; • ITSEOA : deuxième partie - Fascicule 13 "Appareils d’appui" - Guide technique. Sétra, 2003, 67 p. (référence

Sétra : F0230).

1 Cf. fascicule 13 "Appareils d'appui"

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